Yeni Mikroskop Kromozomal “Kara Madde”yi Aydınlattı
Görsel: From Imai et al
Marine Biological Laboratory (MBL)’de üretilen bir mikroskobu kullanarak biyologlar, alet geliştiricileri ve hesaplamalı bilimle uğraşan bilim insanlarından oluşan ortak çalışmaya dayalı bir ekip, insan ve diğer ökaryotların hücrelerinde bulunan kromozomal materyalin oldukça sıkılaştırılmış ve esrarengiz olan yoğunluğunu ilk kez ölçtü. Bulgular, Ağustos 2017`de Molecular Biology of the Cell‘de yayımlandı.
Araştırmacılar, heterokromatin olarak adlandırılan, hücre çekirdeğinde koyu ve dağınık bölgeler halinde görünen, yoğunca sıkıştırılmış formdaki kromatinin yoğunluğunu ölçtüler. Yakın zamana kadar, bu kromozomal “karanlık madde”nin kodlamayan DNA ya da susturulmuş gen içerdiği düşünülmekteydi; ancak yeni araştırma heterokromatin DNA’nın aslında tamamen durgun olmadığını ortaya atıyor. Bu olasılığı değerlendirmek için heterokromatinin özellikleri canlı hücrelerde incelenmeli; ancak bu geleneksel mikroskopların kullanımıyla oldukça güç.
Araştırma ekibi heterokromatinin doğal haldeki yoğunluğunu 2000li yılların ortasında ilk kez üretilen ve o zamandan bu yana geliştirilen” orientation-independent differential interference contrast” adlı yönden bağımsız ayrımsal girişim zıtlıklı mikroskop (OI-DIC) ile ölçmeyi başardı. OI-DIC’nin ilk önemli uygulaması boyanmamış canlı hücreler ya da izole edilmiş organellerde yapı ve hareketin incelenmesine olanak sağlamasıdır; çünkü herhangi bir müdahalede bulunmadan uzun dönem inceleyebilmeyi sağlamıştır.
Araştırma ekibi heterokromatinin doğal haldeki yoğunluğunu 2000li yılların ortasında ilk kez üretilen ve o zamandan bu yana geliştirilen” orientation-independent differential interference contrast” adlı yönden bağımsız ayrımsal girişim zıtlıklı mikroskop (OI-DIC) ile ölçmeyi başardı. OI-DIC’nin ilk önemli uygulaması boyanmamış canlı hücreler ya da izole edilmiş organellerde yapı ve hareketin incelenmesine olanak sağlamasıdır; çünkü herhangi bir müdahalede bulunmadan uzun dönem inceleyebilmeyi sağlamıştır.
1970’lerden beri, biyologlar tarafından sıkça kullanılan konvansiyonel ayrımsal girişim zıtlıklı mikroskop (DIC microscopy) tekniği, ışık atımlarını kesen veya makaslayan bir engelleme yoluna başvurarak kontrasta dayalı canlı ve modifiye edilmemiş hücre ve doku görüntülerinin elde edilmesini sağlıyor.
1980’lerin başlarında ise, MBL’de Shinya Inoué ile Robert ve Nina Allen (Dartmouth College) bağımsız olarak video özellikli DIC’ları keşfetti ve bu da tekniğin hem başarısını hem de çözünürlüğünü artırdı. Tüm bunlara karşın, DIC mikroskoplar ışık kesilme düzlemlerine denk gelen hücresel yapıları görünmez bıraktığından bilim insanlarının bir örneği çevirerek defalarca görüntülemeden tam bir görüntü elde etmesine olanak vermiyordu.
2002 yılında ise Shribak, yönden bağımsız (orientation-independent) DIC mikroskopları öne sürerek bu sorunu aşmayı başardı ve OI-DIC mikroskoplar, farklı ışık kesişme yönlerinde de hızlıca görüntü elde etmeyi sağlıyordu. Yine konvansiyonel mikroskoplara göre, parça sayımına izin vermesi yani niceliksel ölçüm ve gözlemleri yapabilmek OI-DIC mikroskopları adım öne taşıyordu.
2016 yazında, Shribak ile çalışan University of Chicago’dan Thomas Rhines, optik mikroskopların çözünürlüğünü ölçmeyi sağlayan bir metot geliştirdi ve tekniğini OI-DIC mikroskoplara odakladı. En iyi çözünürlükte 250 nanometreye kadar ulaşabildiklerini belirten araştırmacılar, bu analiz için daha iyi algoritmalar üzerinde de çalışacaklarını belirtiyor.
Kaynak:
Marine Biological Laboratory. “Microscope invented at marine biological laboratory illuminates chromosomal ‘dark matter’.” ScienceDaily. ScienceDaily, 12 September 2017. < www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170912134833.htm>
Makale Referans:
Ryosuke Imai, Tadasu Nozaki, Tomomi Tani, Kazunari Kaizu, Kayo Hibino, Satoru Ide, Sachiko Tamura, Koichi Takahashi, Michael Shribak, Kazuhiro Maeshima. Density imaging of heterochromatin in live cells using orientation-independent-DIC microscopy. Molecular Biology of the Cell, 2017; mbc.E17-06-0359 DOI: 10.1091/mbc.E17-06-0359
BilimFili.com :"Yeni Mikroskop Kromozomal “Kara Madde”yi Aydınlattı"
Bu yazının kaynağı: https://bilimfili.com/yeni-mikroskop-kromozomal-kara-maddeyi-aydinlatti/
Genetik Haberleri
-
Allopatrik türleşme nedir ? Nasıl Gelişir ?
-
Maryland’teki “Kölelerin” Yaşayan 42.000 Akrabası Bulundu
-
Araştırmacılar kediler, yunuslar, kuşlar ve düzinelerce başka hayvanın genom haritasını çıkarıyor
-
Kolombiya'da nadir görülen bir kuş türünde "gynandromorphy" gözlemlendi
-
Kurumaya dayanıklı bitkiler için genom veritabanı yayınlandı
-
En son DNA barkodlama teknolojisiyle İsrail'in tatlı su balık türleri listesinin yeniden gözden geçirilmesi
-
İnsanların Daha Önce Bilinmeyen Bir Dokunma Duyusu Keşfedildi
-
Bilim İnsanları Tüm İnsan Genomunun Dizilimini Çıkardı. Ancak Henüz Bitmedi
-
İlk Defa Tazmanya Kaplanından RNA Elde Edildi
-
Neandertal DNA’nız, Sizi Acıya Karşı Daha Hassas Yapıyor Olabilir
-
Epigenetik ve Epigenetik Mekanizmalar
-
İlk taslaktan 20 yıl sonra insan Y kromozomu tamamen dizilendi.
-
Kim Bu Kimerizm? Tek Bedende İki Kişi
-
Gen terapi, genetik materyalin yeniden düzenlenmesi
-
mRNA Aşıları: Genetik İnovasyonunun Yeni Yüzü ve Sağlıkta Devrimi